DE3043299A1 - WINDINGS FOR INDUCTIVE COMPONENTS AND EQUIPMENT OF ELECTROTECHNICS - Google Patents
WINDINGS FOR INDUCTIVE COMPONENTS AND EQUIPMENT OF ELECTROTECHNICSInfo
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Description
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD-MDtLEFf · D^GROSSE : F.rpOLCMEIER 73PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD-MDtLEFf D ^ GROSSE: F.rpOLCMEIER 73
Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaishas 72 Horikawa· cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken (Japan)Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha s 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken (Japan)
Wicklungen für induktive Bauelemente und Geräte der ElektrotechnikWindings for inductive components and electrical engineering devices
Diese Erfindung befaßt sich ganz allgemein mit induktiven Bauelementen und induktiven Geräten der Elektrotechnik, sie befaßt sich im besonderen aber mit den Wicklungen für solche Bauelemente und solche Geräte der Elektrotechnik.This invention relates generally to inductive components and devices of the Electrical engineering, it deals in particular, however with the windings for such components and such electrical engineering devices.
Induktive Baueelemente und induktive Geräte der Elektrotechnik weisen für gewähnlich eine Hochspannungswicklung auf, welche aus mehreren Scheibenspulen oder Flachspulen besteht, die elektrisch miteinander verbunden und als Stapel in axialer Ausrichtung auf einem Wicklungsschenkel eines Magnetkernes angeordnet sind. Wenn dem induktiven Bauelement oder dem induktiven Gerät eine Stoßspannun auf geschaltet wird, welche beispielsweise durch Blitz oder durch einen Schaltvorgang verursacht worden ist, dann ist die Spannungsverteilung entlang der Wicklungsachse durch den Zonenfaktor (des Wicklungsfaktors) c( bestimmt und definiert. Der Zonenfaktor (des Wicklungsfaktors)o£ist gleich der Quadratwurzel des Verhältnisses aus der Wicklungskapazität Cg gegen Erde und aus Reihenkapazität Cs der Wicklung.Inductive components and inductive electrical engineering devices usually have a high-voltage winding, which consists of several disc coils or flat coils, which are electrically connected to one another and arranged as a stack in axial alignment on a winding leg of a magnetic core. If a surge voltage is applied to the inductive component or the inductive device, for example caused by lightning or a switching process, then the voltage distribution along the winding axis is determined and defined by the zone factor (the winding factor) c ( . The zone factor (des Winding factor) o £ is equal to the square root of the ratio of the winding capacitance Cg to earth and the series capacitance Cs of the winding.
=/Cg/Cs '= / Cg / Cs'
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜLLER · D. GROSSE -: F. POLLMEIER 73PATENT Attorneys FW HEMMERICH ■ GERD MÜLLER · D. GROSSE - : F. POLLMEIER 73
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Je kleiner der Zonenfaktor (des Wicklungsfaktors) el ist, desto größer ist auch die Linearität der durch die Stoßspannung verursachte Spannungsverteilung in Axialrichtung der Wicklung und desto kleiner ist die Stärke der Stoßspannungsoszillation innerhalb der Wicklung. Weil nun die Verteilungskonstante oder der Zonenfaktor et durch Erhöhung der Wicklungs-Reihenkapazität Cs verringert werden kann, sind bereits die verschiedenen Arten und Ausführungen von Hochspannungswicklungen, die eine höhere und erhöhte Reihenkapazität aufzuweisen haben, vorgeschlagen worden. Verschachtelte oder verkette Wicklungen sind gute Beispiele dafür.The smaller the zone factor (of the winding factor) el , the greater the linearity of the voltage distribution caused by the surge voltage in the axial direction of the winding and the smaller the strength of the surge voltage oscillation within the winding. Now, because the distribution constant or the zone factor et can be decreased by increasing the winding series capacitance Cs, the various types and designs of high voltage windings which have a higher and increased series capacitance have been proposed. Nested or chained windings are good examples of this.
Wie nun aus Fig. 1, mit der ein bereits bekanntes Ausführungsbeispiel einer verschachtelten oder verketteten Wicklung dargestellt ist, hervorgeht, sind ein elektrischer Leiter 1-10 sowie ein anderer elektrischer Leiter 11 - 20 über eine Führungsschiene 103 derart auf ein Isolierrohr 102 gewickelt, daß dabei ein Paar von Scheibenspulen oder Flachspulen entsteht. Der elektrische Leiter 1 - 10 ist mit dem elektrischen Leiter 11 - 20 über eine Punktverbindung X - dieser stellt eine Verbindung zwischen den Punkten 10 und 11 her derart verbunden, daß die beiden elektrischen Leiter 1 - 10 und 11 - 20 zueinander parallel geschaltet sind. Der elektrische Leiter 11 - 20 ist darüber hinaus auch noch an Punkt 21 eines nächsten Paares voη Scheibenspulen oder Flachspulen angeschlossen. Damit entsteht, wie es den Fach-As now from Fig. 1, with which an already known embodiment of a nested or concatenated winding is shown, are an electrical conductor 1-10 and another electrical conductors 11 - 20 onto an insulating tube 102 via a guide rail 103 in this way wound so that a pair of disc coils or flat coils is formed. The electrical conductor 1 - 10 is connected to the electrical conductor 11 - 20 via a point connection X - this represents a Connection between points 10 and 11 in this way connected that the two electrical conductors 1-10 and 11-20 are connected in parallel to one another are. The electrical conductor 11-20 is also at point 21 of a next one Pair of disc coils or flat coils connected. This creates, as it is the specialist
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER*· D.IGRCSSE · F.?OLLWEIER 73PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER * D.IGRCSSE F.?OLLWEIER 73
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leuten klar sein dürfte, eine verschachtelte oder verkettete Wicklung 101, bei der mehrere Paare von Scheibenspulen oder Flachspulen zueinander in Reihe geschaltet sind. In der verschachtelten oder veketteten Wicklung 101 sind der elektrische LeiterIt should be clear to people that there is a nested or linked winding 101 in which several pairs of disc coils or flat coils are connected in series with one another. The electrical conductors are in the interleaved or linked winding 101
1 - 10 und der elektrische Leiter 1.1 - 20 parallel zueinander gewickelt, zwischen ihnen ist ein Zwischenraum vorhanden, der zwischen den'elektrischen Leitern einen Kondensator bildet, dessen Reihenkapazität groß ist. Was die verschachtelte oder verkettete Wicklung 101 betrifft, so ist es jedoch wesentlich und wichtig, daß die beiden elektrischen Leiter in der mit Fig. 1 dargestellten Weiseüber ein Verbindungselement oder Verbindungsglied X je Scheibenspulenpaar oder Flachspulenpaar elektrisch miteinander verbunden sind. Wichtig und wesentlich ist aber auch noch, daß die beiden elektrischen Leiter zur Herstellung des Scheibenspulenpaares oder des Flachspulenpaares genau parallel zueinander gewickelt werden..1 - 10 and the electrical conductor 1.1 - 20 wound parallel to each other, there is a space between them present, which forms a capacitor between the electrical conductors, whose series capacitance is great. As for the nested or daisy-chained winding 101, however, it is essential and important that the two electrical conductors in the manner shown with Fig. 1 over one connecting element or connecting member X per disc coil pair or flat coil pair electrically are connected to each other. But it is also important and essential that the two electrical Conductor for the production of the disc coil pair or the flat coil pair exactly parallel to each other to be wrapped ..
In induktiven Bauelementen oder induktiven Geräten der Elektrotechnik, die für große Stromstärken eingesetzt werden sollen, wird eine verschachtelte oder verkettete Wicklung, Sprungwicklung, von mehrere η elektrischen Leitern verwendet, die in jeder der Scheibenspulen oder der Flachspulen zueinander paralkek gewickelt sind oder gewickelt werden.Fig.In inductive components or inductive electrical engineering devices that are used for large currents a nested or linked winding, jump winding, of several η used electrical conductors in each of the disc coils or the flat coils to each other paralkek are or are being wound.
2 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel einer bekannten verschachtelten oder verketteten Wicklung mit mehreren Paaren von Scheibenspulen oder Flachspulen, zu denen jeweils drei zueinander parallele! angeordnete elektrische Leiter gehören, und zwar der elek-FIG. 2 now shows an exemplary embodiment of a known nested or concatenated winding with several Pairs of disc coils or flat coils with three parallel! arranged electrical conductors, namely the electrical
130023/0607 "4 "130023/0607 " 4 "
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜL-LEFf · D. GROSSb ■ F. Pi)LLMEIER 73PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜL-LEF · D. GROSSb ■ F. Pi) LLMEIER 73
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trischen Leiter al - a72, bl - b72 sowie Cl - C72. Um in der mit Fig. 2 dargestellten verschachtelten Wicklung, Sprungwicklung, 101A Paare von Scheibenspulen oder Flachspulen herstellen zu können, müssen zweimal drei elektrische Leiter, d.h. also sechs elektrische Leiter parallel zueinander gewickelt werden. Darüber hinaus müssen die drei elektrischen Leiter je Scheibenspulenpaar oder Flachspulenpaar (a6 bis a7, b6 bis b7 sowie c6 bis c7) unter Verwendung der Verbindungselemente oder Verbindungsglieder X elektrisch miteinander verbunden werden.tric head al - a72, bl - b72 and Cl - C72. To nested in the one shown in FIG Winding, jump winding, 101A pairs of disc coils or flat coils three electrical conductors twice, i.e. six electrical conductors wound parallel to each other will. In addition, the three electrical conductors must be per disc coil pair or flat coil pair (a6 to a7, b6 to b7 and c6 to c7) using the connecting elements or links X are electrically connected to each other.
Es ist bereits zuvor angedeutet und beschrieben worden, daß es schwierig und zeitaufwendig ist, eine konventionelle Wicklung dann herzustellen, wenn viele elektrische Leiter in jeder Scheibenspule oder in jeder Flachspule parallel zueinander gewickelt werden müssen.It has already been indicated and described above that it is difficult and time consuming to to produce a conventional winding when there are many electrical conductors in each disc coil or must be wound parallel to each other in each flat coil.
Damit stellt sich die Erfindung die nachstehend angeführten Aufgaben:-The invention thus has the following tasks:
Eine neuartige Wicklung für induktive Bauelemente und induktive Geräte der Elektrotechnik zu schaffen, die leicht und schnell hergestellt werden kann.To create a new type of winding for inductive components and inductive devices in electrical engineering that can be produced quickly and easily.
Für induktive Bauelemente und induktive Geräte der Elektrotechnik eine neuartige Wicklung zu schaffen, die eine große und starke Reihenkapazität hat.To create a new type of winding for inductive components and inductive electrical engineering devices, which has a large and strong row capacity.
Die Erfindung löst die ihr gestellten Aufgaben dadurch, daß sie Wicklungen für induktive Bauelemente oder induktive Geräte der Elektrotechnik vorsieht, wobei diese Wicklungen wie folgt konstruiert und ausgelegt sind:-The invention solves the problems set for it in that it uses windings for inductive components or inductive electrical equipment, these windings being constructed as follows and are designed: -
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PATENTANWÄLTE F1W1HEMMERICH-GERDMDCLER-DJGRCSSe-F-POLLMEIER 73PATENTANWÄLTE F 1 W 1 HEMMERICH-GERDMDCLER-DJGRCSSe-F-POLLMEIER 73
Zur induktiven Wicklung gehören:- mehrere erste Paare von Fachspulenabschnitten oder Scheibenspulenabschnitten, zu denen jeweils gehören ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt, die im Stapel oder in Aufeinandersehiehtung angeordnet sind; mehrere zweite Flachspulenabschnitte oder Scheibenspulenabschnitte, und diese Abschnitte jeweils mit einem dritten Abschnitt und mit einem vierten Abschnitts die im Stapel oder in Schichtung angeordnet sind.The inductive winding includes: - several first pairs of specialist coil sections or disc coil sections, each of which includes a first section and a second section that are in the stack or are arranged one above the other; several second flat coil sections or pancake coil sections, and these sections each with a third section and a fourth section which are arranged in a stack or in layers.
Ein jedes Paar der zuvor erwähnten zweiten FlachspulabschnittspaarteiIe oder Scheibenspulenabschnittsparteile ist zwischen den ersten Flachspulenabschnittspaarteilen oder Scheibenspulenabschnittspaarteilen angeordnet. Zu einem jeden ersten Abschnitt, zweiten Abschnitt, dritten Abschnitt und vierten Abschnitt gehören jeweils zwei elektrische Leiter, die zueinander parallel gewickelt sind. Am inneren Ende des ersten Abschnittes ist ein jeder der* beiden elektrischen Leiter mit einem jeden der beiden elektrischen Leiter "am inneren Ende des dritten Abschnittes verbunden. Ein jeder der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des zweiten Abschnittes ist jeweils mit einem jeden der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des vierten Abschnittes verbunden. Ein Ein elektrischer Leiter am äußeren Ende des dritten Abschnittes ist elektrisch mit einem elektrischen Leiter am äußeren Ende des zwei ten Abschnittes verbunden. Der andere elektrische Leiter am äußeren Ende des' dritten Abschnittes ist elektrisch auf einen elektrischen Leiter am äußeren Ende eines ersten Abschnittes in einem ersten Flachspulenabschnittsteilpaar geführt, das den zweiten Flachspulenpaarabschnitten benachbart ist. Ein elektrischer LeiterEach pair of the aforementioned second flat coil section pair or pancake coil section pair pieces is between the first flat coil section pair pieces or disc coil portion pair parts are arranged. To every first section, second Section, third section and fourth section each belong to two electrical conductors that are connected to each other are wound in parallel. At the inner end of the first section, each of the * two is electrical Conductor connected to each of the two electrical conductors ″ at the inner end of the third section. Each of the two electrical conductors at the inner end of the second section is each connected to each of the two electrical conductors at the inner end of the fourth section. A An electrical conductor at the outer end of the third section is electrical with an electrical one Head connected at the outer end of the second section. The other electrical conductor at the outer end of the third section is electrical on one electrical conductor at the outer end of a first section in a first pair of flat coil section parts out, which is adjacent to the second flat coil pair sections. An electrical conductor
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD-MOL LER · D GROSSE · F POL LMEIER 73PATENTANWÄLTE FW HEMMERICH GERD-MOL LER D GROSSE F POL LMEIER 73
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am äußeren Ende des vierten Abschnittes, ist mit dem äußeren elektrischen Leiter am äußeren Ende des benachbarten ersten Abschnittes verbunden, während der andere elektrische Leiter am äußeren Ende des vierten Abschnittes schaltungsmäßig auf einen elektrischen Leiter am anderen Ende des zweiten Abschnittes im benachbart angeordneten ersten Paar der Scheibenspulenabschnitte oder der Flachspulenabschnitte geführt ist.at the outer end of the fourth section, is with the outer electrical conductor connected at the outer end of the adjacent first section, during the other electrical conductors at the outer end of the fourth section are connected to an electrical circuit Conductor at the other end of the second section in the adjacent first pair of disc coil sections or the flat coil sections is guided.
Die Erfindung soll nachstehend nun anhand des. in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in:-In the following, the invention will now be based on the embodiment shown in the drawing (the Embodiments shown in the drawing) in more detail explained. The drawing shows in: -
Fig. 1 Eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung einer verschachtelten und verketteten Wicklung herkömmlicher Art.Fig. 1 is a partially sectioned representation of a nested and concatenated Conventional winding.
Fig. 2 Eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung einer verschachtetelten Wicklung herkömmlicher Art mit drei zueinander parallelen elektrischen Leitern (Wicklungsdrähten) .2 shows a partially sectioned representation of a nested winding conventional type with three parallel electrical conductors (winding wires) .
Fig. 3 Teilweise im Schnitt dargestellte Ansichun ten einer Wicklung von zwei bevorzugtenFig. 3 Partly in section, views un th a winding of two preferred
Ausführungsbeispielen der Erfindung.Embodiments of the invention.
Wie nun aus der Zeichnung - und in dieser Zeichnung sind gleiche und ähnliche Teile auch mit den gleichen allgemeinen Hinweiszahlen bezeichnet - und insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist eine Wicklung 101B als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und wiedergegeben.As now from the drawing - and in this drawing, the same and similar parts are also with the same designated general reference numbers - and can be seen in particular from Fig. 3, is a winding 101B as a preferred embodiment of the Subject of the invention shown and reproduced.
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MULt-EfT- D^fiRCg^E -:F PÖLjJvlEIER 73PATENTANWÄLTE FW HEMMERICH GERD MULt-EfT- D ^ fiRCg ^ E- : F PÖLjJvlEIER 73
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In der Patentbeschreibung steht der Begriff "übergang" für die Fortführung oder Weiterführutfg eine einzelnen elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) von einem Flachspulenabschnitt oder Seheibenspuleft abschnitt zum anderen, und zwar ohne Verwendung von Speißstellen oder von anderen physikalischen Verbindungselementen» Der elektrische Leiter (Wicklungsdraht} behält während des "Überganges oder der Transition11 sowohl seine physikalischen Eigenschaften als auch seine elektrischen Eigenschaften bei. Dadurch ist ein Unterschied gegeben zu dem Begriff "Verbindung"» der als weiterer Begriff sowohl den Terminus "Übergang/Transition" als auch den Terminus Verbindung erfaßt mit Verbindungsstellen oder Spleißstellen zwischen einem elektrischen Leiter (Wicklungsdraht) oder mehreren elektrischen Leitern (Wicklungsdrähten).In the patent description, the term "transition" stands for the continuation or continuation of a single electrical conductor (winding wire) from one flat coil section or Seheibenspuleft section to the other, without the use of splitting points or other physical connecting elements of the "transition or transition 11" both its physical properties and its electrical properties. This makes a difference to the term "connection" »which as a further term includes both the term" transition / transition "and the term connection with connection points or splice points between an electrical conductor (winding wire) or several electrical conductors (winding wires).
Die mit Fig. 3 dargestellten beiden elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) _a und Jd sind von der Innenseite der Wicklung 101B zur Außenseite der Wicklung 101B zueinander parallel gewickelt, und zwar in einem ersten Abschnitt IA. Die äußere Windung des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) a Auf dem Abschnitt IA, d.h. die Windung a9, ist im "übergang" auf die äußere Windung (alO) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) _a geführt, und diese äußere Windung (alO) befindet sich im äußeren Ende eines dem Abschnitt IA benachbarten Abschnittes ΊΒ, wobei der übergang ITA Verwendung findet. Die äußere Windung (b9) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) Ja des Abschnittes IA ist iiinter Verwendung des äußerenThe two electrical conductors shown in FIG. 3 (Winding wires) _a and Jd are from the inside of the winding 101B to the outside of the winding 101B wound parallel to one another, in a first section IA. The outer turn of the electrical Conductor (winding wire) a On the section IA, i.e. the turn a9, is in the "transition" to the outer turn (alO) of the electrical conductor (winding wire) _a out, and this outer turn (AlO) is located in the outer end of a section ΊΒ adjacent to section IA, where the transition ITA is used. The outer turn (b9) of the electrical conductor (winding wire) Yes of Section IA is in addition to the use of the outer
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. öRGSSE · F. POLLMElEfl - 73-PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER D. ÖRGSSE F. POLLMElEfl - 73-
Überganges 12a auf die äußere Windung (10b) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) J) am äußeren Endes eines Abschnittes IC geführt, welcher sich neben dem Abschnitt IB befindet. Am äußeren Ende des Abschnittes IB wird auf der Innenseite der Windung (10a) des elektrischen Leiters (VJicklungsdrahtes) _a vom Abschnitt IA aus im "übergang" ein neuer elektrischer Leiter(Wicklungsdraht) c am äußeren Ende des Abschnittes IB eingeführt. Am äußeren Ende des Abschnittes IC wird ein neuer elektrischer Leiter (Wicklungsdraht) (cl9) außerhalb des vom Abschnitt IA im übergang zugeführten elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) (blO) hinzugefügt. Die beiden Abschnitte IB und IC werden dadurch hergestellt, daß die beiden elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) ac und bc jeweils von außen nach innen parallel zueinander gewickelt werden. An jedem der zu den Abschnitten IB und IC gehörenden inneren Enden werden diese beiden elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) im übergang jeweils ohne Versetzung oder Verlagerung über die inneren Übergangsstellen 13a und 14a mit den beiden elektrischen Leitern (Wicklungsdrähten) der dann folgenden Abschnitte 10, 2A verbunden. Die beiden Abschnitte ID und 2A werden dadurch hergestellt, daß die beiden elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) ac und bc jeweils von innen nach außen parallel zueinander gewickelt werden. Eine dem äußeren Ende des Abschnittes ID zugeordnete innere Windung (cl8) wird elektrisch auf die äußere Windung (cl9) am äußeren Ende des Abschnittes IC geführt, und zwar an der am Wicklungsbeginn des Abschnittes IC mit X gekennzeichneten Stelle. Die dem äußeren EndeTransition 12a to the outer turn (10b) of the electrical Conductor (winding wire) J) out at the outer end of a section IC, which is next to the section IB is located. At the outer end of the section IB, on the inside of the turn (10a) of the electrical conductor (winding wire) _a from section IA in the "transition" a new electrical one Conductor (winding wire) c inserted at the outer end of the section IB. At the far end of the section IC becomes a new electrical conductor (winding wire) (cl9) outside of section IA in the transition added electrical conductor (winding wire) (blO). The two sections IB and ICs are made by having the two electrical conductors (winding wires) ac and bc, respectively are wound parallel to each other from the outside to the inside. At each of the sections IB and IC belonging inner ends are these two electrical conductors (winding wires) in the transition without displacement or displacement over the inner transition points 13a and 14a with the two electrical conductors (winding wires) of the then following sections 10, 2A connected. The two Sections ID and 2A are made by the two electrical conductors (winding wires) ac and bc are parallel to each other from the inside to the outside to be wrapped. An inner turn (cl8) assigned to the outer end of the section ID is electrically led to the outer winding (cl9) at the outer end of the section IC, namely at the point marked with an X at the beginning of the winding of section IC. The one at the outer end
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER · D. TROSSE · F.?OLLME1ER Γ 73"-PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER · D. TROSSE · F.?OLLME1ER Γ 73 "-
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des Abschnittes ID zugeordnete äußere Windung (a27) des elektrischen Leiters (WickVungsdrafites) J- ist über eine äußere Übergangsstelle T5a im übergang mit der äußeren Windung (a28) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes (a28) am äußeren Ende des dem Abschnitt 2A benachbarten Abschnittes 2B verbunden. Die zum äußeren Ende des Abschnittes 2A gehörende äußere Windung (b27) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) £_ ist über eine äußere Übergangsstelle 16a schaltungsmäßig im Übergang auf die äußere Windung (b28) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) Jb geführt, die zum Abschnitt 2B gehört, wohingegen die zum äußeren Ende des Abschnittes 2A gehörende äußere Windung (c36) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) c mit der äußeren und zu dem dem Abschnitt 2B benachbarten Abschnitt 2C gehörenden Windung (c37) des elektrischen Leiters (Wicklungsdrahtes) £ im übergang über die Übergangsstelle, d.h, über die äußereübergangsstelle 17a, verbunden ist. Die Übergangsstellen oder übergänge 16a und 17a, die vom Abschnitt 2A aus zu den Abschnitten 2B und 2C jeweils führen, sind den übergängen aus dem Abschnitt IA in die Abschnitte IB und IC ähnlich, bei denen die äußeren Übergangsstellen 11a und 12a Anwendung finden«'Am äußeren Ende des Abschnittes 2C ist außerhalb der vom Abschnitt 2A im übergang zugeführten äußeren Windung (c37) ein separater elektrischer Leiter (Wicklungsdraht) (a46) hinzugefügt. Die beiden Abschnitte 2B und 2C werden dadurch hergestellt, daß die beiden elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) ab und ac jeweils von außen nach innen parallel zueinanderof the section ID assigned outer turn (a27) of the electrical conductor (WickVungsdrafites) J - is via an outer transition point T5a in the transition with the outer turn (a28) of the electrical conductor (winding wire (a28) at the outer end of section 2B adjacent to section 2A The outer turn (b27) of the electrical conductor (winding wire) £ _ belonging to the outer end of section 2A is routed via an outer transition point 16a in the transition to the outer turn (b28) of the electrical conductor (winding wire) Jb, which leads to the Section 2B belongs, whereas the outer turn (c36) of the electrical conductor (winding wire) c belonging to the outer end of section 2A with the outer turn (c37) of the electrical conductor (winding wire) £ im belonging to section 2B adjacent to section 2C transition via the transition point, ie via the outer transition point 17a Additions 16a and 17a, which lead from section 2A to sections 2B and 2C, respectively, are similar to the transitions from section IA to sections IB and IC, in which the outer transition points 11a and 12a are used Section 2C, a separate electrical conductor (winding wire) (a46) is added outside of the outer winding (c37) supplied in the transition from section 2A. The two sections 2B and 2C are produced in that the two electrical conductors (winding wires) ab and ac are each parallel to one another from the outside to the inside
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GRCSSE- F. POLLMEiE* 73PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER D. GRCSSE- F. POLLMEiE * 73
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gewickelt werden. Der übrige Teil der Wicklung 101B wird dadurch hergestellt, daß das Wickeln der elektrischen Leiter {Wicklungsdrähte) in der zuvor beschriebenen Weise fortgesetzt wird.to be wrapped. The remaining part of the winding 101B is made by winding the electrical conductors (winding wires) in the manner previously described Way is continued.
Weil nun die Wicklung 101B in der zuvor angeführten
Weise konstruiert und ausgeführt ist, erhält man insgesamt eine Wicklung, bei der die drei elektrischen
Leiter (Wicklungsdrähte) ji, Jd und ju parallel zueinander
gewickelt sind. Nach Fig. 3 ist für die Windungen der drei elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) in
der Wicklung 1O1B die nachstehend angeführte Reihenfolge
gegeben:- al bis a72, bl bis b72 sowie el bis c72. Um eine Flachspule oder Scheibenspule für die
mit Fig. 3 dargestellte Wicklung herstellen zu können, werden nur zwei elektrische Leiter (Wicklungsdrähte) parallel zueinander gewickelt. Für die Herstellung
einer Wicklung mit zwölf Scheibenspulen
oder Flachspulen sind nur drei Verbindungen an den
Punkten oder Stellen X erforderlich.Now, because the winding 101B is constructed and implemented in the above-mentioned manner, the overall result is a winding in which the three electrical conductors (winding wires) ji, Jd and ju are wound in parallel to one another. According to Fig. 3 is for the turns of the three electrical conductors (winding wires) in
the winding 1O1B is given the following sequence: - al to a72, bl to b72 and el to c72. To make a flat coil or disc coil for the
To be able to produce the winding shown in FIG. 3, only two electrical conductors (winding wires) are wound parallel to one another. For the production of a winding with twelve disc coils
or flat coils are just three connections to the
Points or places X required.
Die Wicklung IQlB nach Fig. 3 und die Wicklung 101A
nach Fig. 2 haben die gleiche Anzahl an Windungen
und die gleiche Anzahl an zuein ander parallelen
elektrischen Leitern (Wicklungsdrähten) aufzuweisen. Vergleicht man nun die Wicklung 101B mit der verschachtelten
Wicklung 101A, dann stellt man fest,
daß für die Wicklung 101B nur 1/6 der Verbindungsstellen
gegeben sind als für die verschachtelte
Wicklung 101A erforderlich sind, daß weiterhin auch
die Anzahl der zueinander parallel gewickelten elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) um ein DrittelThe winding IQIB according to FIG. 3 and the winding 101A according to FIG. 2 have the same number of turns
and the same number of parallel to each other
to have electrical conductors (winding wires). If one now compares the winding 101B with the nested winding 101A, one finds that
that for winding 101B only 1/6 of the connection points are given than for the interleaved
Winding 101A are required that furthermore the number of electrical conductors (winding wires) wound parallel to one another by a third
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜLLER · D. GRCSSE'· F.POLl^ME'lfR - -73:PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜLLER · D. GRCSSE '· F.POLl ^ ME'lfR - -73:
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verringert worden ist. Dementsprechend kann die Wicklung 101B auch leichter und schneller hergestellt werden.has been reduced. Accordingly, the winding 101B also made lighter and faster will.
Die Reihenkapazität der Wicklung lOlB - diese Wicklung als bevorzugtes AusführungsbeRspiel der Erfindung - kann durch die Berechnung und Bestimmung der statischen elektrischen Energie, welche zwischen den elektrischen Leitern (WickTungsdrähten) in der Wicklung gespeichert wird, bestimmt und festgestellt werden, wobei die statische Elektrizitätsaufladung E je Abschnitt einer Wicklung im allgemeinen mit Gleichung (1) bestimmt und berechnet wird:-The series capacitance of winding lOlB - this winding as a preferred embodiment of the invention - can be achieved by calculating and determining the static electrical energy between the electrical conductors (winding wires) are stored in the winding, determined and established be taking the static electricity E per section of a winding is generally determined and calculated using equation (1): -
E = (1/2) CV2 = (1/2) Ji(Ct) (Vt2) (1)E = (1/2) CV 2 = (1/2) Ji (Ct) (Vt 2 ) (1)
In diese Gleichung sind die nachstehenden Größen eingesetzt:-The following quantities are inserted into this equation: -
C: Äquivalente Kapazität je Abschnitt. V: Spannung je Abschnitt (V = ne).C: Equivalent capacity per section. V: voltage per section (V = ne).
Ct: Kapazität je Windung zwischen den elektrischen Leitern (Wicklungsdrähten-).Ct: capacity per turn between the electrical Ladders.
Vt: Spannung zwischen den elektrischen Leitern (Wi cklun gsdrähten).Vt: voltage between the electrical conductors (winding wires).
n: Anzahl der Windungen je Abschnitt, e: Spannung je Windung.n: number of turns per section, e: voltage per turn.
Was die Wicklung 101B betrifft, so ist ein jeder der drei elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) _a, Jb und £ in Acht Abschnitten aus den zwölf Wicklungsabschnitten IA bis 3D jeweils gewickelt. Aus diesem Grunde ist auch die durchschnittliche Anzahl vonAs for the winding 101B, each is the three electrical conductors (winding wires) _a, Jb and £ in eight sections out of the twelve winding sections IA to 3D each wound. Because of this, the average number of
Windungen η gleich Turns η equal
130023/0607. η = (8/12) m = (2/3) m130023/0607. η = (8/12) m = (2/3) m
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In dieser Gleiciung steht die Große m jeweils für die tatsächlich gegebene und vorhandene Anzahl an Windungen der elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) _a, Jb oder £ je Abschnitt. Im Falle der Wicklung TOlB ist m = 9 und η = 6.In this equation, the size m stands for the actually given and existing number of turns of the electrical conductor (winding wires) _a, Jb or £ per section. In the case of the TOlB winding is m = 9 and η = 6.
Als nächster Vorgang wird die Spannung Vt bestimmt, die zwischen den elektrischen Leitern (Wicklungsdrähten) in jedem Anschnitt vorhanden ist. In den Abschnitten IB, K, 2C und 3B sind m Positionen oder Stellen gegebenen,an denen VT = me ist, und die Anzahl der Positionen oder Stellen, an denen VT =(m+l)e ist, beträgt (m-1). In den Abschnitten ID, 2A, 3A und 3D gibt es m Positionen oder Stellen, an denen Vt = me ist, und die Anzahl der Positionen oder Stellen, bei denen Vt = (m-l)e ist, macht (m-1) aus. In den Abschnitten IA, 2B, 2D und 3C gibt es (m-1) Positionen oder Stellen, bei denen Vt = e ist. Aus diesem Grunde kann die gesamte statische elektrische Energie (statische Aufladungsenergie) Et für die zwölf Abschnitte IA bis 3D mit der nachstehend gegegebenen Gleichung berechnet und bestimmt werden :-The next process is to determine the voltage Vt that is between the electrical conductors (winding wires) is present in every bleed. In Sections IB, K, 2C and 3B, m are positions or Places where VT = me and the number of the positions or places where VT = (m + l) e is (m-1). In sections ID, 2A, 3A and 3D there are m positions or places where Vt = me and the number of positions or Places where Vt = (m-l) e equals (m-1). In sections IA, 2B, 2D and 3C there are (m-1) Positions or places where Vt = e. Because of this, the entire static electrical Energy (static charge energy) Et for the twelve sections IA to 3D with the one given below Equation can be calculated and determined: -
Et = 4 Γ(1/2) Ct (me)2 m + (1/2) Ct f (m+1) e] 2 (m-1)7 + 4 t(l/2) Ct (me)2 m + (1/2) Ct {(m-1) e}2 (m-1)J + 4 £{1/2 Ct e2 (m-1)JEt = 4 Γ (1/2) Ct (me) 2 m + (1/2) Ct f (m + 1) e] 2 (m-1) 7 + 4 t (l / 2) Ct (me) 2 m + (1/2) Ct {(m-1) e} 2 (m-1) J + 4 £ {1/2 Ct e 2 (m-1) J
ä; 4 Ct (me)2 (m-1) (2)ä; 4 Ct (me) 2 (m-1) (2)
Die statische elektrische Energie (statische elektrische Aufladung) E je Abschnitt kann somit anhand der nachstehend angeführten Gleichung bestimmt werden :-The static electrical energy (static electrical charge) E per section can thus be based on the can be determined using the equation below: -
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERfCH ■ GERD MÜLLER · D. GROSSE"· F.-POLIiME-IBR : :7iPATENT ATTORNEYS FW HEMMERfCH ■ GERD MULLER · D. BIG "· F. POLIiME - IBR: 7i
= (1/2) Ct (ne)2 £'(3/2) (3n-l)j · (3)= (1/2) Ct (ne) 2 £ '(3/2) (3n-l) j (3)
Aus diesem Grunde wird die äquivalente Kapazität je Abschnitt unter Verwendung von Gleichung (1) und von Gleichung (3) anhand der nachstehend angeführten Gleichung berechnet und bestimmt: For this reason, the equivalent capacity per section is calculated using equation (1) and calculated and determined from equation (3) using the equation below:
C = (3/2) (3n-l) Ct. (4)C = (3/2) (3n-1) Ct. (4)
Nachstehend soll nun die Reihenkapazität für die verschachtelte Wicklung 101A mit drei zueinander parallelen elektrischen Leitern berechnet und bestimmt werden. Die Wicklung 101A ist mit Fig. 2 dargestellt. In jedem Abschnitt macht die Anzahl der Stellen oder Positionen, bei denen Vt = ne ist, (5/2)n aus, wohingegen für die Stellen oder Positionen, bei denen VT = (n-l)e ist, die Anzahl f(n/2)-1.7 ausmacht. Im Falle der Wicklung 101A ist η also gleich 6. Aus diesem Grunde kann die statische elektrische Energie (die statische elektrische Aufladung) E je Abschnitt äJch mit der nachstehend angeführten Gleichung berechnet und bestimmt werden:-The following is the series capacitance for the nested winding 101A with three to each other parallel electrical conductors can be calculated and determined. The winding 101A is similar to FIG. 2 shown. In each section, the number of places or positions where Vt = ne makes (5/2) n, whereas for the positions or positions where VT = (n-l) e, the number f (n / 2) -1.7. In the case of winding 101A is therefore equal to 6. For this reason, the static electrical energy (the static electrical Charge) E per section with the can be calculated and determined using the equation below: -
E = (1/2) Ct (ne)2 (5/2) η + (1/2) CtL(n-l)eJ 2 / (n/2))-ll :■:■; (1/2) Ct (ne)2 (3n-2) (5)E = (1/2) Ct (ne) 2 (5/2) η + (1/2) CtL (nl) eJ 2 / (n / 2)) - ll: ■: ■; (1/2) Ct (ne) 2 (3n-2) (5)
Die äquivalente Kapazität C je Abschnitt kann somit unter Verwendung der Gleichungen (1) und (5) anhand der nachstehend angeführten Gleichung berechnung und bestimmt werden:-The equivalent capacitance C per section can thus be calculated using equations (1) and (5) can be calculated and determined using the equation below: -
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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE ■ F. POLLMEIER 73PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE ■ F. POLLMEIER 73
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C * (3n - 2) Ct (6)C * (3n - 2) Ct (6)
Vergleicht man -tun Gleichung (4) mit Gleichung (6), dann ist die Reihenkapazität der Wicklung 101B - und diese Wicklung 101B ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung - um anderfchalbmal größer als die Reihenkapazität der verschachtelten Wicklung 101A, die als konventionelle Ausführung die gleiche Anzahl an Windungen und die gleiche Anzahl an elektrischen Leitern (Wicklungsdrähten) aufzuweisen hat wie die Wicklung 101B.Comparing -do equation (4) with equation (6), then the series capacitance of winding 101B - and this winding 101B is the preferred embodiment of this invention - is another half times greater than the series capacitance of the nested winding 101A, which is the same as the conventional type Number of turns and the same number of electrical conductors (winding wires) like winding 101B.
In der mit Fig. 3 wiedergegebenen Wicklung erfolgen die Transpositionen oder Überkreuzungen der elektrischen Leiter (Wicklungsdrähte) zwischen den äußeren Enden der beiden Abschnitte, die Erfindung soll jedoch nicht nur auf dieses Merkmal beschränkt sein. In Fig. 4 ist die Wicklung 101C als ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese Wicklung 101C ist derart konstruiert und ausgeführt wie die Wicklung 101B aus Fig. 3. Es gibt jedoch die Ausnahme, daß die übergänge zwischen den inneren Enden der beiden Abschnitte durchgeführt werden, und nicht zwischen den äußeren Enden, Mit der Wicklung 101C wird die gleiche Wirkung erzielt, wie dies bei der Wicklung 101B nach Fig. 3 der Fall ist, nämlich die Wicklung 101C kann leicht und schnell hergestellt werden. Darüber hinaus hat auch die Wicklung 101C eine große Reihenkapazität und ebenfalls ein besseres Verhalten Stoßspannungen gegenüber.In the winding shown in FIG. 3, the transpositions or crossings of the electrical ones take place Conductors (winding wires) between the outer ends of the two sections, however, the invention is intended not be limited to just this feature. In Fig. 4, winding 101C is preferred as another Embodiment of the invention shown. This winding 101C is so constructed and designed like the winding 101B from FIG. 3. There is, however, the exception that the transitions are carried out between the inner ends of the two sections and not between the outer ends, with the winding 101C the same effect is achieved, as in the case of winding 101B according to FIG. 3 is the case, namely the winding 101C can easily and can be produced quickly. In addition, the winding 101C also has a large series capacity and also a better behavior towards surge voltages.
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Was die Ausführungsbeispiele der Erfindung betrifft, so sind in Fig. 3 und in Fig. 4 die Abschnitte IA bis 3D so dargestellt, als hätten sie eine ganz bestimmte Reihenfolge. Weil aber im Sinne der Ausführungen auch noch andere Anordnungen möglich sind, sollte die Erfindung auch nicht so betrachtet werden, als sei sie auf die dargestellte Reihenfolge festgelegt und beschränkt. So kann beispielsweise die Reihenfolge und Anordnung der einzelnen Abschnitte paarweise vertauscht werden, so kann der Abschnitt IB mit dem Abschnitt IC vertauscht werden und der Abschnitt ID mit dem Abschnitt 2A. In ähnlicher Weise ist dann auch eine Umkehrung und ein Vertauschen anderer Abschnittspaare möglich.As far as the exemplary embodiments of the invention are concerned, in FIG. 3 and in FIG. 4 the sections IA up to 3D displayed as if they had a very specific order. But because in the sense of the explanations other arrangements are also possible, the invention should not be viewed as as if it were fixed and restricted to the order shown. For example the order and arrangement of the individual sections are reversed in pairs, so the section IB can be swapped with section IC and section ID with section 2A. In a similar way a reversal and swapping of other pairs of sections is then also possible.
Es dürfte klar sein, daß im Zusammenhang mit der Patentbes direibung zahlreiche Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, deshalb sollte.auch klar sein, daß innerhalb des von den Patentansprüchen vorgegebenen Rahmens die Erfindung auch noch anders als beschrieben verwirklicht und realisiert werden kann.It should be clear that in connection with the patent specification, numerous modifications and Changes can be made, so should. Too be clear that within the scope given by the claims the invention also can still be realized and realized differently than described.
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Claims (8)
dadurch gekennzeichnet, daß die in Gruppen eingeteilten Flachspulenabschnitte derart angeordnet sind, daß der erste Abschnitt neben dem zweiten Abschnitt, der dritte Abschnitt neben dem zweiten Abschnitt und daß der vierte Abschnitt neben dem dritten Abschnitt vorgesehen ist.3. winding according to claim 1 or 2,
characterized in that the flat coil sections divided into groups are arranged in such a way that the first section is provided next to the second section, the third section is provided next to the second section and that the fourth section is provided next to the third section.
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des ersten Abschnittes mit je einem der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des dritten Abschnittes gekoppelt ist und daß die elektrischen Leiter zwischen den beiden Abschnitten durch eine innere Durchführung geleitet sind, . daß jeder der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des zweiten Abschnittes auf die beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des vierten Abschnittes aufgeschaltet ist, wobei der Übergang der Leiter zwischen den Abschnitten durch eine innere Durchführung erfolgt, daß der zweite elektrische Leiter am äußeren Ende des dritten Abschnittes schaltungsmäßig auf den ersten elektrischen Leiter am äußeren Ende des ersten Abschnittes geführt ist, wobei die beiden Abschnitte einem Flachspulenabschnitt zugeordnet sind, der einem zweiten Flachspulenabschnitt benachbart ist und wobei der Übergang der Leiter zwischen den Abschnitten über eine äußere Übergangsstelle erfolgt,4. winding according to claim 3,
characterized in that each of the two electrical conductors at the inner end of the first section is coupled to one of the two electrical conductors at the inner end of the third section and that the electrical conductors are passed between the two sections through an inner bushing,. that each of the two electrical conductors at the inner end of the second section is connected to the two electrical conductors at the inner end of the fourth section, the transition of the conductors between the sections through an inner passage, that the second electrical conductor at the outer end of the third Section is routed circuit-wise to the first electrical conductor at the outer end of the first section, the two sections being assigned to a flat coil section which is adjacent to a second flat coil section and the transition of the conductors between the sections takes place via an outer transition point,
dadurch gekennzeichnet/ daß jeder der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des ersten Abschnittes ohne Kreuzung der Leiter mit einem der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des dritten Abschnittes verbunden ist, und daß jeder der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des zweiten Abschnittes ohne daß sich die Leiter kreuzen mit einem der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des vierten Abschnittes gekoppelt ist.5. winding according to claim 4,
characterized / that each of the two electrical conductors is connected at the inner end of the first section without crossing the conductors with one of the two electrical conductors at the inner end of the third section, and that each of the two electrical conductors at the inner end of the second section without each other the conductors intersect with one of the two electrical conductors coupled at the inner end of the fourth section.
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des ersten Abschnittes über Kreuz mit einem der beiden elektrischen Leiter am inneren Ende des dritten Abschnittes verbunden ist,6. winding according to claim 4,
characterized in that each of the two electrical conductors at the inner end of the first section is cross-connected to one of the two electrical conductors at the inner end of the third section,
dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende des dritten Abschnittes ein elektrischer Leiter der Innenwindung mit einem elektrischen Leiter der Außenwindung des zweiten Abschnittes verbunden ist, daß am äußeren Ende des dritten Abschnittes ein elektrischer Leiter der Außenwindung mit einem sich am äußeren Ende des ersten Abschnittes befindenden elektrischen Leiter der Innenwindung gekoppelt ist, daß die beiden Abschnitte zu dem ersten Paar der Flachspulenabschnitte gehören7. winding according to claim 5,
characterized in that at the outer end of the third section an electrical conductor of the inner turn is connected to an electrical conductor of the outer turn of the second section, that at the outer end of the third section an electrical conductor of the outer turn is connected to an electrical conductor located at the outer end of the first section Head of the inner winding is coupled that the two sections belong to the first pair of flat coil sections
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
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